全 文 ：第 12卷 第 4期
2 0 0 4年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．12 NO．4
oct．． 2004
乡村景观生态质量的物元评判模型研究
谢花林 李 蕾 刘黎明“
(中国农业大学土地资源管理系 北京 100094)
摘 要 研究选取若干较为公认的景观生态质量指标 ，依据其意义建立 了类型识别的物元评判模型，并应用于北
京市海淀 区7个乡镇生态质量评价 ，结果较好。
关键词 乡村景观 生态质量 物元评判模型
Study on an evaluation model of mater-element of the eco-quality of rural landscape．XIE Hua—Lin，LI Lei，LIU Li—
Ming(Department of Land Resources Management，China Agricultural University，Beijing 100094)，CJEA，2004，12(4)：
184——187
Abstract A set of landscape eco-quality indicators was selected。an evaluation model of matter—element was constructed
which was applied tO seven towns in Beijing Haidian District and rational results were got．
Key words Rural landscape，Eco-quality，Evaluation mod el of matter-element
近20年来随着工业的发展、人口的压力和环境污染的加重，日趋威胁着乡村的生命力，且许多乡村发展缺
乏合理有效的规划管理，导致大量优质耕地被侵占的同时，已被农转非的土地利用效率低下 ；乡村居民点布局
分散无序，水土资源与生态环境遭受破坏，农业景观中生物栖息地多样性降低和自然景观高度破碎化 ，土地
利用和土地覆盖方式的变化使乡村景观生态效益受到严重损害。乡村景观生态规划首先要求对乡村景观生
态质量做出定量分析评价，由于乡村景观生态质量是多维因素的综合体，对其评价需经过从单因素的小综合
到多因素的大综合，这决定单因素评价无法得出以地域为单位的景观生态质量综合评价。本研究选取若干
较为公认的景观生态质量指标 ，依据其意义构造了分类的经典域物元和节域物元，并应用物元和可拓集合中
的关联函数建立了类型识别的物元评判模型，为科学创建可持续发展的整体乡村生态系统提供理论依据。
1 物元评判模型的建立
指标的选取。有关研究表明景观的稳定性与土地退化、自然灾害发生频率和水土流失等呈较大负相关
性⋯；林地可提高农田、草牧场等景观基质的稳定性 ；景观异质性越高其景观功能越强，反之则景观生态系
统破坏程度越大或破坏几率越大 。由于评价对象为较小区域，影响其生态潜力性主要为土壤肥力状况，而
不是气候条件，故异质性、生态稳定性和生态潜力性能体现景观生态质量的破坏程度，有助于理解和衡量景
观生态功能，帮助恢复和重建景观生态系统。本研究选择了涉及异质性、生态稳定性和生态潜力性 3方面 8
个乡村景观生态质量指标，即异质性 [Shannon多样性指数(z )、景观优势度指数 ：)和景观破碎化指数
)]、生态稳定性[自然灾害发生频率 )、林木覆盖率 )、土地退化面积率 )和水土流失率(z )]及生
态潜力性[土壤肥力 )]，其中Shannon多样性指数(z )反映景观要素多少和各景观要素所占比例的变化；
景观优势度指数 )表示景观多样性对最大多样性的偏离程度，或描述景观由少数几个主要景观类型控制
程度；景观破碎化指数 )反映景观中某一景观类型在给定时间和给定性质上的破碎化程度；自然灾害发生
频率 )、土地退化面积率 )和水土流失率 )是景观生态破坏程度的反映；林木覆盖率 )反映区内林
木多少以及对涵养水源、保持水土、防风固沙和净化空气等所起到的作用；土壤肥力 )是乡村景观生态破
坏影响的基质因素，可用土壤肥力指数表示。其中 Shannon多样性指数、景观优势度指数和景观破碎化指数
表达方法可参阅相关文献 。
*国家自然科学基金委国际合作局 与韩国科 学与工程基金(KOSEF)博士后交流项 目(1997～1998)和北京市 自然科学基金重点项 目
(6031001)共同资助
**通讯作者
收穑 日期：2003·05-17 改回日期：2003-06-29
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第 4期 谢花林等：乡村景观生态质量的物元评判模型研究 185
确定经典域物元、节域物元和待判物元。运用可拓集合的概念 ，将乡村景观生态质量分异概念集合
(好一较好一一般一差)中的渐变分类关系由定性描述扩展为定量描述，从而辩识该概念的层次关系。首先
将问题概述为：设 P=(好一较好一一般一差)，将 N。。=好 ，N。：=较好，N。，=一般，N。 =差，则 N。、N。 、
N。，、N。 ∈P，对任何 pCP，使判断 P属于N。或 N。：、N。，、N。 ，并计算其隶属程度。
经典域物元为：
R01
R02=
R03
R04
节域物元为：
。N0l’ C1，
C 2 ，
C3 ，
C4 ，
C 5 ，
C6 ，
C7 ，
． C8 ，
’N02， C1，
C 2 ，
C3 ，
C4 ，
C 5 ，
C6 ，
C7 ，
8 ，
N 03， C1，
C 2 ，
C3 ，
f4 ，
C 5 ，
C6 ，
C7 ，
C8 ，
N04， C1，
C 2 ，
C3 ，
C4 ，
C 5 ，
C6 ，
C7 ，
C8 ，
Rp=
。N01， C1，
C 2 ，
C3 ，
C4，
C 5，
C6 ’
C7 ，
． C8 ，
’N02， C1，
C2 ，
C3 ，
f4 ，
C 5，
C6，
C7，
C8 ’
N03， C1，
C2 ，
C3 ，
C4 ，
C 5 ’
C6 ，
C7 ，
C 8’
N04， C1，
C 2，
C3 ，
C4 ，
C 5 ’
C6 ’
C7 ，
C8 ，
(口01，b01)
(口012，b012)
(口013，b013)
(口014，b014)
(口015，b015)
(口016，b016)
(口017，b017)
(aoi8，boi8)
(口021，b021)
(口02，b02)
(口023，b023)
(以024，b024)
(口025，b025)
(口026，b026)
(口027，b027)
(以028，b028)
(口031，b031)
(口032，b032)
(口03，b03)
(口034，b034)
(口035，b035)
(口036，b036)
(口037，b037)
(口038，b038)
(口041，b041)
(口042，b042)
(口043，b043)
(口04，b04)
(口045，b045)
(口046，b046)
(口047，b047)
(口048，b048)．
。N01， C1，
C 2 ，
C3 ，
C4 ，
C 5，
C6 ，
C7 ，
． C8 ，
’N02， C1，
C2 ，
C3 ，
C4 ，
C 5 ，
C6 ，
C7 ，
C8 ，
N03， C1，
C 2 ，
C3 ，
C4 ，
C 5 ，
C6 ，
C7 ，
C8，
N04， C1，
C 2，
C 3，
C4 ，
C 5 ，
C6 ，
C7 ，
(0．25，0．30)
(0．50，0．60)
(0．01，0．02)
(5，8)
(40，60)
(3，10)
(1，3)
(0．08，0．12)
(0．20，0．25)
(0．40，0．50)
(0．02，0．05)
(8，10)
(30，40)
(10，12)
(3，8)
(0．05，0．08)
(0．15，0．20)
(0．30，0．40)
(0．05，0．07)
0．15
5，30
2，15
(8，10)
(0．03，0．05)
(0．05，0．15)
(0．10，0．30)
(0．07，0．10)
20
15
20
15
C8， (0．01，0．03)
(0．05，0．30)
(0．10，0．60)
(0．01，0．10)
(5，20)
(10，60)
(3，20)
(1，15)
(0．01，0．12)
(1)
(2)
， ， ， ， ， ， ， ， “ “
p
、 、 、， 、， 、 ， 、， 、 ， 、，
甜 蛇 虬 “ ” 如 " 蝇 6 6 6 6 6 6 6 6 ．， ， ， ， ， ， ， ，札 北 M " 加 地口 口 口 口 口 口 口 口， ， ， ， ，} ，L
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1 2 3 4 5 6 7 8
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186 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
待判物元为：
『户 ]丁
R =l cl， c 2， c 3， c 4， c 5， c6， c7， c 8I (3)
， ， ， ， ， ， ， ， j l l 2 3 4 5 6 7 8
经典域物元和节域物元的构建是建立模型的关键，其临界值是根据指标的相关关系分析求出，有重要的
景观生态学意义和景观生态规划指导意义。
计算待判标本(P)与各评价等级(N。，)的单项指标关联函数[K，( )]：
一 10( ，，V0 )
—下 ’
!
10( ，V )一10( ，，Vo )’
10( ，，V。 )=I ，一(＆。 +b。 )／2 l
10( ， )=I 一(＆ +b )／2 l一(b 一＆ )／2
表 1 评价指标权重结构
Tab．1 W eights of evaluation indicators
一 (b。 一＆。 )／2 (5)
( = 1，2，⋯ ，4； = 1，2，⋯ ，8) (6)
确定指标在总生态质量内权重
和在单项生态质量内权重。确定权
) 重有 Delphi法、AHP法 和主成 分分
析法等多种方法，本研究采用 AHP
— —
法结合专家咨询定性与定量综合集
成方法确定指标权重 ，包括确定指
标在单项生态质量 内权重和指标在
总生态质量内权重(见表 1)。
计算待判标本(P)与各评价等
级(N。 )的多指标综合 (总生态质
— — 量)关联度[K，(P)]：
8
KJ(户)=∑A K ( )
l=1
(7)
R ==『 。’， ， ， ， ， ， ， ] c8180 350 35 20014 05 00 6Jlclc2cc4c 5c6c7c8l () LJ)．．
． ， ． ， 11． ， ． ， ． ， ．
、 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 、
，， ●● ●。●J
∈
∈
，● ● ●● ● ●● 、● ● ● ●● 【
=
、，
／
K
中
式
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第 4期 谢花林等：乡村景观生态质量的物元评判模型研究 187
单项评价
Single
东升乡 东北旺乡 永丰乡 上庄乡 北安河乡
Dongsheng Dongbeiwang Yongfeng Shangzhuang Beianhe
四季青乡
Sijiqing
evaluation Town Town Town Town Town Town
和生态潜力性表现一般级而难以发挥其景观异质性优势，其总生态质量最终表现为一般级。因此大力开展
乡村景观生态规划与设计 ，针对当地景观评价中暴露的问题 ，进行包括功能组团设计和生态社区建设等设
计 ，以最具操作性方案合理布局规划乡村生态环境，建立具有时代感且体现乡土风情的景观整体生态系统。
本研究应用可拓工程方法对北京市海淀区 7个乡镇景观生态质量建立的物元评判模型，克服了多角度、
多因素识别评价中的主观片面性，可拓集合中“即是又非”的临界概念摆脱了经典数学“非此即彼”的二值限
制 ，显示了自然界中“即此亦彼”的过渡状态。该模型的构建与应用尚属尝试，诸如指标的选择以及研究区域
范围扩大等问题尚需进一步深入研究。
参 考 文 献
阎传海 ．山东省南部地区景观生态的分类与评价．农村生态环境，1998，14(2)：15～19
周新华．试论林网在景观中布局的宏观度量与评价．生态学报，1994，14(1)：24～31
邬建国．景观生态学——格局、过程、尺度与等级．北京：高等教育出版社，2000
傅伯杰 ，陈利顶，马克明等 景观生态学原理及应用．北京：科学出版社，2001
蔡 文 ，杨春燕，林伟初．可拓工程方法．北京：科学出版社，1997
晏路明．可拓工程方法在自然地理界线划分中的应用 地理研究，1999，18(1)：53～58
蔡 文．物元模型及其应用 ．北京：科学技术文献出版社，1994
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